[发明专利]P型半导体低阻欧姆接触结构及其制备方法

权利要求书

1.一种P型半导体低阻欧姆接触结构，包括P型半导体衬底，其特征在于：所述P型半导体衬底上形成有金属性的三元过渡金属氮化物薄膜，所述三元过渡金属氮化物薄膜的材质包括TiBN、ZrBN、TiAlN、ZrAlN中的任意一种或多种的组合。

2.根据权利要求1所述的P型半导体低阻欧姆接触结构，其特征在于：所述三元过渡金属氮化物薄膜的厚度大于0且小于或等于100nm。

3.根据权利要求1所述的P型半导体低阻欧姆接触结构，其特征在于：所述三元过渡金属氮化物薄膜的功函数在6.5eV以上；优选的所述三元过渡金属氮化物薄膜中B元素含量小于10wt％；优选的，所述三元过渡金属氮化物薄膜中Al元素含量小于10wt％。

4.根据权利要求1所述的P型半导体低阻欧姆接触结构，其特征在于：所述三元过渡金属氮化物薄膜上还形成有传输线图形结构。

5.根据权利要求3所述的P型半导体低阻欧姆接触结构，其特征在于：所述传输线图形结构包括多个圆形传输线图形，所述圆形传输线图形的内径为50-200μm，外径为70μm-270μm。

6.一种P型半导体低阻欧姆接触结构的制备方法，其特征在于包括：在P型半导体衬底上生长金属性的三元过渡金属氮化物薄膜，并对形成的三元过渡金属氮化物薄膜进行原位退火处理；其中，所述三元过渡金属氮化物薄膜的材质包括TiBN、ZrBN、TiAlN、ZrAlN中的任意一种或多种的组合。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于包括：先对P型半导体衬底进行清洗和表面处理，再在P型半导体衬底表面生长所述的三元过渡金属氮化物薄膜；优选的，所述的表面处理包括Ar等离子体处理。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于包括：利用脉冲激光沉积技术，采用含有Al和/或B以及Ti和/或Zr的靶材，在氮气的气氛中于P型半导体衬底上生长形成所述的三元过渡金属氮化物薄膜。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述靶材包括TiB、TiAl、ZrB、ZrAl靶材中的任意一种或多种的组合。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述三元过渡金属氮化物薄膜的生长温度为600-650℃，生长气压为1-3Pa。

11.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于包括：利用脉冲激光沉积技术，采用Al或B靶材以及Ti或Zr靶材，在含N₂的气氛中生长TiN层或ZrN层或AlN层以及在Ar气氛中生长BN层，进而于P型半导体衬底上交替生长AlN层或BN层与TiN层或ZrN层，并使其中的Al或B元素在生长过程中以及在每个周期后进行的退火过程中实现同步扩散，形成所述的三元过渡金属氮化物薄膜。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于：TiN层、BN层、AlN层、ZrN层中任一者的厚度大于0且小于等于20nm，生长温度为600-650℃，Ar气氛的气压为0-30Pa，N₂气氛的气压为1-3Pa。

13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于：每生长形成TiN/BN或TiN/AlN或ZrN/BN或ZrN/AlN作为一个周期，每个周期后进行退火的温度与生长温度相同；优选的，每个周期后进行退火的温度为600-650℃，退火时间为20-60min。

14.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述原位退火处理的温度、气氛、气压与生长所述三元过渡金属氮化物薄膜的温度、气氛、气压相同；优选的，原位退火处理的温度为600-650℃，时间为20-60min，优选为60min。